CN209447265U - 一种自动售货机用取货机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动售货机用取货机器人，包括纵向移动装置和横向移动装置，纵向移动装置底部装配有旋转装置，纵向移动装置通过旋转装置与横向移动装置相连接，横向移动装置设置在取货机器人的底部，用于整体的支撑以及横向移动，纵向移动装置上装配有抓取机构，抓取机构用于自动售货机内货物的抓取，本实用新型通过一套取货机器人能够解决原有的自动售货机取货需使用多组推送机构以至维修不便的问题，提高了自动售货机取货的功能全面性。

Description

一种自动售货机用取货机器人

技术领域

本实用新型涉及自动售货机技术领域，具体涉及一种自动售货机用取货机器人。

背景技术

自动售货机是能根据投入的钱币自动付货的机器。自动售货机是商业自动化的常用设备，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。是一种全新的商业零售形式，又被称为24小时营业的微型超市。

现有的技术中，现有的自动售货机中的每一栏商品都采用单独的推送机构进行取货，在出现故障时，需要维修人员进行逐一排查，维修起来十分不便，同时每一栏加入一套推送机构也增加了自动售货机的制造成本，现有的自动售货机对于不同类型的货物需采用不同的抓取方式进行，设计制造较为复杂，同时抓取不够稳定，现有的自动售货机的取货装置功能较为单一，现在需要一种自动售货机用取货机器人来解决上述出现的问题。

实用新型内容

本实用新型目的是通过取货机器人对售货机内的商品进行统一抓取控制，以解决现有技术中自动取货机抓取功能单一，抓取不稳定，维修步骤繁琐的问题。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种自动售货机用取货机器人，包括纵向移动装置和横向移动装置，所述纵向移动装置底部装配有旋转装置，所述纵向移动装置通过旋转装置与横向移动装置相连接，所述横向移动装置设置在取货机器人的底部，用于整体的支撑以及横向移动，所述纵向移动装置上装配有抓取机构，所述抓取机构用于自动售货机内货物的抓取。

进一步地，所述横向移动装置包括横向移动板、横向移动滑块、横向导杆、支脚、横向齿条、横向移动主动齿轮以及步进电机二，所述支脚固定在自动售货机底部，所述支脚上连接有横向导杆，所述横向导杆环形侧面安装有横向移动滑块，所述横向移动滑块顶部固定有横向移动板，所述横向齿条与横向导杆相平行，所述横向移动板上安装有步进电机二，所述步进电机二底部连接有与横向齿条相啮合的横向移动主动齿轮。

进一步地，所述横向导杆设置有两个，两个横向导杆上分别设置有两个横向移动滑块，两个横向导杆两端分别固定有两个支脚，所述横向移动板通过四个横向移动滑块与横向导杆滑动连接。

进一步地，所述旋转装置包括旋转底板、轴承、被动大齿轮、固定螺母、旋转主动齿轮以及蜗轮蜗杆直流电机二，所述横向移动板顶部装配有被动大齿轮，所述被动大齿轮上端面装配有轴承，所述轴承上端面装配有旋转底板，所述旋转底板通过轴承与被动大齿轮转动连接，所述旋转底板上安装有蜗轮蜗杆直流电机二，所述蜗轮蜗杆直流电机二底部装配有与被动大齿轮相啮合的旋转主动齿轮，所述横向移动板底部装配有固定螺母。

进一步地，所述固定螺母内装配连接有有转轴，所述转轴贯穿横向移动板、被动大齿轮以及轴承与旋转底板相固定，所述固定螺母与横向移动板之间装配有垫圈。

进一步地，所述纵向移动装置包括纵向滑块、纵向移动支架、纵向拖链、步进电机、纵向齿条、纵向轴以及纵向导杆，所述纵向轴固定在旋转底板上端面，所述纵向轴上固定有纵向导杆，所述纵向导杆环形侧面装配有相匹配的纵向滑块，所述纵向滑块上固定有纵向移动支架，所述纵向移动支架上装配有步进电机一，所述纵向轴上装配有纵向齿条，所述纵向轴后侧装配有纵向拖链。

进一步地，所述步进电机一上安装有与纵向齿条相啮合的纵向主动齿轮，所述纵向移动支架通过纵向滑块与纵向导杆滑动连接。

进一步地，所述抓取机构包括吸盘、吸盘气排、直流电机、一轴支架、一轴滑块、导柱一、导柱二、二轴齿条、蜗轮蜗杆直流电机一、二轴滑块、抓取主动齿轮以及二轴支架，所述导柱二安装在纵向移动支架上，所述二轴齿条固定在纵向移动支架上，所述导柱二上安装有二轴滑块，所述二轴滑块上固定有二轴支架，所述二轴支架通过二轴滑块与导柱二滑动连接，所述二轴支架内装配有蜗轮蜗杆直流电机一，所述蜗轮蜗杆直流电机一上安装有与二轴齿条相啮合的抓取主动齿轮，所述二轴支架上安装有导柱一，所述导柱一上装配有一轴滑块，所述一轴滑块上安装有一轴支架，所述一轴支架通过一轴滑块与导柱一滑动连接，所述一轴支架上固定有直流电机，所述直流电机上连接有吸盘气排，所述吸盘气排上安装有吸盘。

进一步地，所述抓取机构还包括转轮一、连接支架、传动钢丝绳、钢丝绳固定件以及转轮二，所述转轮一安装在二轴支架上端面左侧，所述转轮二安装在二轴支架上端面右侧，所述转轮一和转轮二环形侧面套设有传动钢丝绳，所述传动钢丝绳上固定有钢丝绳固定件，所述传动钢丝绳通过钢丝绳固定件与一轴支架相连接，所述连接支架固定在纵向移动支架上，所述传动钢丝绳底部与连接支架相固定。

进一步地，所述抓取机构、纵向移动装置、旋转装置以及横向移动装置上均装配有接近开关，取货机器人整体通过PLC控制器进行控制。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种自动售货机用取货机器人，通过自动售货机的PLC控制器对取货机器人进行整体控制，通过横向移动装置和纵向移动装置能够对抓取机构的上下左右位置进行限定，通过旋转装置能够对抓取机构的抓取角度和方位进行调整，从而实现将抓取的食品放入指定位置。通过一套取货机器人装置可替代原有自动售货机内的多组推送抓取机构，降低了设备的故障率，提高了维修的便捷性，降低了维修成本。

抓取机构内通过蜗轮蜗杆直流电机一、导柱一、导柱二、一轴滑块、二轴滑块、传动钢丝绳、转轮一、转轮二、钢丝绳固定件以及连接支架可实现对吸盘、吸盘气排以及直流电机的位置进行伸长和缩回，通过一轴支架和二轴支架能够实现双倍距离的伸长，同时回缩时一轴支架与二轴支架能够实现平行位置的重合，从而节省售货机内部安装取货机器人的空间。通过吸盘能够对不同种类的货物进行抓取，同时能够提高抓取的稳定性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为抓取机构的结构示意图；

图3为抓取机构的后视结构图；

图4为本实用新型的顶部放大图；

图5为本实用新型的底部放大图。

图中：1-抓取机构、2-纵向移动装置、3-旋转装置、4-横向移动装置、101-吸盘、102-吸盘气排、103-直流电机、104-一轴支架、105-一轴滑块、106-导柱一、107-导柱二、108-二轴齿条、109-蜗轮蜗杆直流电机一、110-二轴滑块、111-抓取主动齿轮、112-二轴支架、113-转轮一、114-连接支架、115-传动钢丝绳、116-钢丝绳固定件、117-转轮二、201-纵向滑块、202-纵向移动支架、203-纵向拖链、204-步进电机一、205-纵向齿条、206-纵向轴、207-纵向导杆、301-旋转底板、302-轴承、303-被动大齿轮、304-固定螺母、305-旋转主动齿轮、306-蜗轮蜗杆直流电机二、401-横向移动板、402-横向移动滑块、403-横向导杆、404-支脚、405-横向齿条、406-横向移动主动齿轮、407-步进电机二。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

根据图1所示，一种自动售货机用取货机器人，包括纵向移动装置2和横向移动装置4，纵向移动装置2底部装配有旋转装置3，纵向移动装置2通过旋转装置3与横向移动装置4相连接，横向移动装置4设置在取货机器人的底部，用于整体的支撑以及横向移动，纵向移动装置2上装配有抓取机构1，抓取机构1用于自动售货机内货物的抓取。抓取机构1、纵向移动装置2、旋转装置3以及横向移动装置4上均装配有接近开关，取货机器人整体通过PLC控制器进行控制。

横向移动装置4和纵向移动装置2能够对抓取机构1的上下左右位置进行限定，从而实现对货物的准确抓取，旋转装置3能够对纵向移动装置2进行旋转操作，从而调整抓取机构1的抓取角度和方位，实现抓取后的不同功能的操作。

根据图2和图3所示，抓取机构1包括吸盘101、吸盘气排102、直流电机103、一轴支架104、一轴滑块105、导柱一106、导柱二107、二轴齿条108、蜗轮蜗杆直流电机一109、二轴滑块110、抓取主动齿轮111以及二轴支架112，导柱二107安装在纵向移动支架202上，二轴齿条108固定在纵向移动支架202上，导柱二107上安装有二轴滑块110，二轴滑块110上固定有二轴支架112，二轴支架112通过二轴滑块110与导柱二107滑动连接，二轴支架112内装配有蜗轮蜗杆直流电机一109，蜗轮蜗杆直流电机一109上安装有与二轴齿条108相啮合的抓取主动齿轮111，二轴支架112上安装有导柱一106，导柱一106上装配有一轴滑块105，一轴滑块105上安装有一轴支架104，一轴支架104通过一轴滑块105与导柱一106滑动连接，一轴支架104上固定有直流电机103，直流电机103上连接有吸盘气排102，吸盘气排102上安装有吸盘101。抓取机构1还包括转轮一113、连接支架114、传动钢丝绳115、钢丝绳固定件116以及转轮二117，转轮一113安装在二轴支架112上端面左侧，转轮二117安装在二轴支架112上端面右侧，转轮一113和转轮二117环形侧面套设有传动钢丝绳115，传动钢丝绳115上固定有钢丝绳固定件116，传动钢丝绳115通过钢丝绳固定件116与一轴支架104相连接，连接支架114固定在纵向移动支架202上，传动钢丝绳115底部与连接支架114相固定。

抓取机构1在收到PLC控制器的指令时，蜗轮蜗杆直流电机一109运作带动抓取主动齿轮111转动，抓取主动齿轮111转动能够带动二轴支架112沿二轴齿条108移动，二轴支架112通过二轴滑块110在导柱二107上移动，二轴支架112相对于纵向移动支架202进行伸长时，传动钢丝绳115的底部被连接支架114所固定，因此传动钢丝绳115通过转轮一113和转轮二117进行转动时能够带动钢丝绳固定件116进行相对运动，钢丝绳固定件116带动一轴支架104相对于二轴支架112进行伸出，一轴支架104通过一轴滑块105在导柱一106上滑动，从而将直流电机103、吸盘气排102和吸盘101进行伸出，能够使吸盘101与需取出的货物贴合，到达指定位置时，PLC控制器控制直流电机103运作，直流电机103通过吸盘气排102将吸盘101内的气体排出，吸盘101与货物紧贴，吸盘101内部形成负压状态能够将货物吸附，从而实现货物的抓取，控制蜗轮蜗杆直流电机一109反转，能够实现对抓取机构1的整体回缩。

根据图4所示，纵向移动装置2包括纵向滑块201、纵向移动支架202、纵向拖链203、步进电机一204、纵向齿条205、纵向轴206以及纵向导杆207，纵向轴206固定在旋转底板301上端面，纵向轴206上固定有纵向导杆207，纵向导杆207环形侧面装配有相匹配的纵向滑块201，纵向滑块201上固定有纵向移动支架202，纵向移动支架202上装配有步进电机一204，纵向轴206上装配有纵向齿条205，纵向轴206后侧装配有纵向拖链203，步进电机一204上安装有与纵向齿条205相啮合的纵向主动齿轮，纵向移动支架202通过纵向滑块201与纵向导杆207滑动连接。

需要对抓取机构1的纵向位置进行调整时，PLC控制器控制步进电机一204进行运作带动纵向主动齿轮在纵向齿条205上转动，纵向主动齿轮转动能够带动纵向移动支架202沿纵向齿条205移动，纵向移动支架202通过纵向滑块201在纵向导杆207上移动，实现对抓取机构1的纵向方位的移动。

根据图5所示，横向移动装置4包括横向移动板401、横向移动滑块402、横向导杆403、支脚404、横向齿条405、横向移动主动齿轮406以及步进电机二407，支脚404固定在自动售货机底部，支脚404上连接有横向导杆403，横向导杆403环形侧面安装有横向移动滑块402，横向移动滑块402顶部固定有横向移动板401，横向齿条405与横向导杆403相平行，横向移动板401上安装有步进电机二407，步进电机二407底部连接有与横向齿条405相啮合的横向移动主动齿轮406。横向导杆403设置有两个，两个横向导杆403上分别设置有两个横向移动滑块402，两个横向导杆403两端分别固定有两个支脚404，横向移动板401通过四个横向移动滑块402与横向导杆403滑动连接。

在需要对抓取机构1的横向位置进行调整时，PLC控制器控制步进电机二407运作带动横向移动主动齿轮406转动，横向移动主动齿轮406在横向齿条405上转动能够带动横向移动板401移动，横向移动板401通过横向移动滑块402在横向导杆403上滑动，实现对旋转装置3、纵向移动装置2以及抓取机构1整体位置的横向移动。

旋转装置3包括旋转底板301、轴承302、被动大齿轮303、固定螺母304、旋转主动齿轮305以及蜗轮蜗杆直流电机二306，横向移动板401顶部装配有被动大齿轮303，被动大齿轮303上端面装配有轴承302，轴承302上端面装配有旋转底板301，旋转底板301通过轴承302与被动大齿轮303转动连接，旋转底板301上安装有蜗轮蜗杆直流电机二306，蜗轮蜗杆直流电机二306底部装配有与被动大齿轮303相啮合的旋转主动齿轮305，横向移动板401底部装配有固定螺母304。固定螺母304内装配连接有有转轴，转轴贯穿横向移动板401、被动大齿轮303以及轴承302与旋转底板301相固定，固定螺母304与横向移动板401之间装配有垫圈。

在需要调整抓取机构1的抓取角度和方位时，PLC控制器控制蜗轮蜗杆直流电机103二运作带动旋转主动齿轮305转动，旋转主动齿轮305沿被动大齿轮303外围转动，能够带动旋转底板301通过轴承302与被动大齿轮303进行转动，旋转底板301带动纵向移动装置2和抓取机构1进行旋转，从而调节抓取机构1的抓取角度和方位。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种自动售货机用取货机器人，包括纵向移动装置(2)和横向移动装置(4)，其特征在于：所述纵向移动装置(2)底部装配有旋转装置(3)，所述纵向移动装置(2)通过旋转装置(3)与横向移动装置(4)相连接，所述横向移动装置(4)设置在取货机器人的底部，用于整体的支撑以及横向移动，所述纵向移动装置(2)上装配有抓取机构(1)，所述抓取机构(1)用于自动售货机内货物的抓取。

2.根据权利要求1所述的一种自动售货机用取货机器人，其特征在于：所述横向移动装置(4)包括横向移动板(401)、横向移动滑块(402)、横向导杆(403)、支脚(404)、横向齿条(405)、横向移动主动齿轮(406)以及步进电机二(407)，所述支脚(404)固定在自动售货机底部，所述支脚(404)上连接有横向导杆(403)，所述横向导杆(403)环形侧面安装有横向移动滑块(402)，所述横向移动滑块(402)顶部固定有横向移动板(401)，所述横向齿条(405)与横向导杆(403)相平行，所述横向移动板(401)上安装有步进电机二(407)，所述步进电机二(407)底部连接有与横向齿条(405)相啮合的横向移动主动齿轮(406)。

3.根据权利要求2所述的一种自动售货机用取货机器人，其特征在于：所述横向导杆(403)设置有两个，两个横向导杆(403)上分别设置有两个横向移动滑块(402)，两个横向导杆(403)两端分别固定有两个支脚(404)，所述横向移动板(401)通过四个横向移动滑块(402)与横向导杆(403)滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种自动售货机用取货机器人，其特征在于：所述旋转装置(3)包括旋转底板(301)、轴承(302)、被动大齿轮(303)、固定螺母(304)、旋转主动齿轮(305)以及蜗轮蜗杆直流电机二(306)，所述横向移动板(401)顶部装配有被动大齿轮(303)，所述被动大齿轮(303)上端面装配有轴承(302)，所述轴承(302)上端面装配有旋转底板(301)，所述旋转底板(301)通过轴承(302)与被动大齿轮(303)转动连接，所述旋转底板(301)上安装有蜗轮蜗杆直流电机二(306)，所述蜗轮蜗杆直流电机二(306)底部装配有与被动大齿轮(303)相啮合的旋转主动齿轮(305)，所述横向移动板(401)底部装配有固定螺母(304)。

5.根据权利要求4所述的一种自动售货机用取货机器人，其特征在于：所述固定螺母(304)内装配连接有有转轴，所述转轴贯穿横向移动板(401)、被动大齿轮(303)以及轴承(302)与旋转底板(301)相固定，所述固定螺母(304)与横向移动板(401)之间装配有垫圈。

6.根据权利要求1所述的一种自动售货机用取货机器人，其特征在于：所述纵向移动装置(2)包括纵向滑块(201)、纵向移动支架(202)、纵向拖链(203)、步进电机一(204)、纵向齿条(205)、纵向轴(206)以及纵向导杆(207)，所述纵向轴(206)固定在旋转底板(301)上端面，所述纵向轴(206)上固定有纵向导杆(207)，所述纵向导杆(207)环形侧面装配有相匹配的纵向滑块(201)，所述纵向滑块(201)上固定有纵向移动支架(202)，所述纵向移动支架(202)上装配有步进电机一(204)，所述纵向轴(206)上装配有纵向齿条(205)，所述纵向轴(206)后侧装配有纵向拖链(203)。

7.根据权利要求6所述的一种自动售货机用取货机器人，其特征在于：所述步进电机一(204)上安装有与纵向齿条(205)相啮合的纵向主动齿轮，所述纵向移动支架(202)通过纵向滑块(201)与纵向导杆(207)滑动连接。

8.根据权利要求1所述的一种自动售货机用取货机器人，其特征在于：所述抓取机构(1)包括吸盘(101)、吸盘气排(102)、直流电机(103)、一轴支架(104)、一轴滑块(105)、导柱一(106)、导柱二(107)、二轴齿条(108)、蜗轮蜗杆直流电机一(109)、二轴滑块(110)、抓取主动齿轮(111)以及二轴支架(112)，所述导柱二(107)安装在纵向移动支架(202)上，所述二轴齿条(108)固定在纵向移动支架(202)上，所述导柱二(107)上安装有二轴滑块(110)，所述二轴滑块(110)上固定有二轴支架(112)，所述二轴支架(112)通过二轴滑块(110)与导柱二(107)滑动连接，所述二轴支架(112)内装配有蜗轮蜗杆直流电机一(109)，所述蜗轮蜗杆直流电机一(109)上安装有与二轴齿条(108)相啮合的抓取主动齿轮(111)，所述二轴支架(112)上安装有导柱一(106)，所述导柱一(106)上装配有一轴滑块(105)，所述一轴滑块(105)上安装有一轴支架(104)，所述一轴支架(104)通过一轴滑块(105)与导柱一(106)滑动连接，所述一轴支架(104)上固定有直流电机(103)，所述直流电机(103)上连接有吸盘气排(102)，所述吸盘气排(102)上安装有吸盘(101)。

9.根据权利要求8所述的一种自动售货机用取货机器人，其特征在于：所述抓取机构(1)还包括转轮一(113)、连接支架(114)、传动钢丝绳(115)、钢丝绳固定件(116)以及转轮二(117)，所述转轮一(113)安装在二轴支架(112)上端面左侧，所述转轮二(117)安装在二轴支架(112)上端面右侧，所述转轮一(113)和转轮二(117)环形侧面套设有传动钢丝绳(115)，所述传动钢丝绳(115)上固定有钢丝绳固定件(116)，所述传动钢丝绳(115)通过钢丝绳固定件(116)与一轴支架(104)相连接，所述连接支架(114)固定在纵向移动支架(202)上，所述传动钢丝绳(115)底部与连接支架(114)相固定。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种自动售货机用取货机器人，其特征在于：所述抓取机构(1)、纵向移动装置(2)、旋转装置(3)以及横向移动装置(4)上均装配有接近开关，取货机器人整体通过PLC控制器进行控制。